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IPv4

El número IP está formado por un conjunto de cuatro cifras decimales de un byte separadas por puntos. Por ejemplo: 11010101.00010010.11111111.00101010 lo cual se suele expresar en decimal. En este caso, para la dirección de arriba: 213.18.255.42.

Esto proporciona 232, o lo que es lo mismo 2564 direcciones disponibles. Si haces el cálculo verás que se podrían usar 4.294.967.296 direcciones en total, aunque en realidad, esto no es del todo cierto, puesto que no todas se pueden usar.         

La dirección IP se puede dividir en dos partes. La primera parte identifica la red, y la segunda, un host (punto de conexión) dentro de una red. Por ejemplo:

Red

Red

Host

Host

150

30

44

10

En este protocolo, las direcciones IP se dividen en cinco categorías, cada una para un uso.

Direcciones de clase A.

Las direcciones de clase A son redes grandes. En ellas, el primer byte se usa para la red y el resto son host. Este primer byte está en el rango de 0-127. Las redes de esta categoría están asignadas a países, o empresas muy grandes.

Ejemplo de dirección:

Red

Host

Host

Host

101

30

40

50

De esta categoría existen 128 redes y para cada red hay 16.777.216 direcciones.

Direcciones de clase B.

Las direcciones de clase B son redes medianas. En ellas, los dos primeros bytes se usan para la red y el resto son host. Este primer byte está en el rango de 128-191. Las redes de esta categoría están asignadas a empresas grandes, aunque no tanto como las anteriores.

Ejemplo de dirección:

Red

Red

Host

Host

130

2

202

204

De esta categoría existen 16.384 redes y para cada red hay 65.536 direcciones.

Direcciones de clase C.

Las direcciones de clase C son redes pequeñas. Son estas las que se utilizan habitualmente en domicilios, oficinas, institutos, etc. En ellas, los tres primeros bytes se usan para la red y el último para el host. Este primer byte está en el rango de 192-223.  Ejemplo de dirección:

Red

Red

Red

Host

200

33

44

55

 

De esta categoría existen 2.097.152 redes y para cada red hay 256 direcciones.

Direcciones de clase D.

Las direcciones de clase D están reservadas para multicast. El primer byte está en el rango de 224-239.

Direcciones de clase E.

Las direcciones de clase E están reservadas para investigación. El primer byte está en el rango de 240-255.

Cuadro resumen de las clases de direcciones IP:

Además, para cada clase de red se establecen una numeración reservada.  Esta numeración se utiliza, generalmente, en las redes locales.  Las direcciones reservadas son:

 

La máscara de red.

Para diferenciar los equipos que pertenecen a las distintas subredes de una LAN se utilizan las máscaras de subred, que también se componen de 32 bits separados en cuatro bytes.

Como hemos dicho, la dirección IP de una máquina se compone de dos partes cuya longitud puede variar: bits de red, que definen la red a la que pertenece el equipo, y bits de host, que son los que distinguen a un equipo de otro dentro de la red. Los bits de red siempre están a la izquierda, y los de host, a la derecha. Por ejemplo; la dirección 195.10.20.4 con máscara 255.255.255.0 indica que hacemos referencia a un nodo que está en la red 195.10.20 y que es el nodo 4, sin embargo, la misma dirección 195.10.20.4, pero con máscara 255.255.0.0, hace referencia al nodo 4 de la subred 20, que a su vez está en la red 195.10.

Problemas con el protocolo IPv4.

Cuando los creadores del protocolo TCP/IP (que incluye la IPv4) diseñaron el protocolo, sólo tenían que conectar unas pocas universidades. Nunca pensaron que Internet iba a crecer de la forma que ha hecho, teniendo varios miles de millones de usuarios conectados. Esto hace que el número de direcciones IPs posibles (más de cuatro mil millones) se haya quedado muy corto.

Pero no el número de usuarios no es el único factor para que esta cantidad de direcciones se haya quedado corta, también influyen la cantidad de direcciones que se desperdician:

  • Las direcciones de clase A, que contienen 17 millones de direcciones asignadas a una sola empresa o país, no se aprovechan en su totalidad. Incluso las redes pequeñas generalmente no usan todas las direcciones.
  • Desperdicio por división en subredes.
  • Algunas direcciones reservadas, para uso especial, que en muchos casos no se utilizan en la práctica.

Todo lo anterior, unido a que hoy día un solo usuario tiene multitud de dispositivos conectados a Internet (tablets, móviles, relojes, coches, frigoríficos, microondas, etc.) y que en el futuro se prevé que tengamos aún más dispositivos conectados, hace que estas cuatro mil millones de direcciones no sean suficientes y por tanto, han provocado la necesidad de crear un nuevo protocolo: la IPv6.